Многоэтажное сейсмостойкое здание

 

Изобретение относится к многоэтажным сейсмостойким зданиям. Целью изобретения является повышение сейсмостойкости за счет уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях. Нижний и верхний этажи здания выполнены гибкими и имеют предварительно напряженные связи с натяжными муфтами и ограничителями колебаний. Последние в нижнем гибком этаже выполнены тросовыми, а в верхнем - гибком этаже - в виде демпферов с вязким сопротивлением. Предварительно напряженные связи размещены перекрестно диагонально между стойками по внутренним взаимно перпендикулярным осям угловых ячеек. 3 ил.

ÄÄSUÄÄ 1 О794

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц q Е 04 Н 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4л т

Т о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4321544/23-33 (22) 28.10.87 (46) 15.09.89. Бюл. № 34 (71) Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (72) Н. Н. Складнев, A. И. Цейтлин и Т. А. Киселева (53) 699.841 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 808659, кл. Е 04 Н 9/02, 1979.

Авторское св идетел ьств о С ССР № 821672, кл. Е 04 Н 9/02, 1972.

Изобретение относится к строительству и предназначено для зданий, подвергающихся динамическим воздействиям, в частности сейсмическим, микросейсмическим, ветровым.

Целью изобретения является повышение сейсмостойкости за счет уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях.

На фиг. 1 изображено многоэтажное сейсмостойкое здание; фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Многоэтажное сейсмостойкое здание содержит нижний гибкий этаж 1, размещенный на плите фундамента 2, пространственно жесткие этажи 3, размещенные на перекрытии 4 нижнего гибкого этажа 1, верхний гибкий этаж 5 — на перекры2 (54) МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ (57) Изобретение относится к многоэтажным сейсмостойким зданиям. Целью изобретения является повышение сейсмостойкости за счет уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях. Нижний и верхний этажи здания выполнены гибкими и имеют предварительно напряженные связи с натяжными муфтами и ограничителями колебаний. Последние в нижнем гибком этаже выполнены тросовыми, а в верхнем гибком этаже в виде демпферов с вязким сопротивлением.

Предварительно напряженные связи размещены перекрестно диагонально между стойками по внутренним взаимно перпендикулярным осям угловых ячеек. 3 ил. тии 6 верхнего жесткого этажа 3, стойки 7 и 8 соответственно гибких нижнего 1 и верхнего 5 этажей, предварительно напряженные связи 9 гибких этажей 1 и 5, выполненные в виде металлических тяжей и снабженные натяжными муфтами 10 и ограничителями 11 и 12 колебаний, последние из которых выполнены в нижнем этаже тросовыми, а в верхнем этаже в виде демпферов с вязким сопротивлением. Крепление стеновых панелей (не показано) к каркасу верхнего и нижнего этажей исключает их участие в работе на горизонтальные нагрузки.

Жесткость верхнего гибкого этажа 5 определяется из соотношения

1507943

3 где К вЂ” жесткость верхнего гибкого этажа 5;

m — масса верхнего этажа 5;

То — период собственных колебаний здания без последнего этажа 5.

Связи 9 с гибкими ограничителями 11 и 12 колебаний установлены перекрестно диагонально между стойками 7 и 8 по внутренним взаимно перпендикулярным осям угловых ячеек 13.

Связи 9 с ограничителями 11 колебаний одним концом заанкерены у верха стойки 7, расположенной по периметру здания, в ригеле перекрытия 4 нижнего гибкого этажа 1, а другой конец заанкерен у основания стойки 7, расположенной в первом от наружного ряда стоек 7 караса здания, в плите фундамента 2. Связи 9 с ограничителями 12 колебаний одним концом заанкерены у верха стойки 8, расположенной по периметру .здания, в ригеле покрытия 14 верхнего гибкого этажа 5, а другой конец заанкерен у основания стойки 8, расположенной в первом от наружного ряда стоек 8 каркаса здания, в ригеле перекрытия 6 верхнего жесткого этажа 5.

Связи 9 с натяжными муфтами 10 соединяют противоположные углы ячеек 13.

Такое расположение связей дает возможность управлять перемещениями жестких этажей 3 покрытия 14 верхнего этажа 5 относительно центра масс и центра жесткостей и позволяет избежать деформации кручения для многоэтажных зданий с гибкими этажами. Велинину натяжения в связях с натяжными муфтами 10 устанавливают экспериментально путем измерения частот собственных колебаний здания.

Отстройка здания от преобладающих частот динамического воздействия производится за счет выбора соответствующей жесткости гибкого нижнего этажа 5 и путем регулирования натяжения предварительно напряженных тросов связей 9 натяжными м уф та м и 10.

Настройка верхнего гибкого этажа 5 на собственную частоту здания обеспечивается за счет выбора соответствующей жесткости верхнего этажа 5 и подбора соответствующего натяжения в предварительно напряженных связях 9 и обеспечения необхо4 димого коэффициента вязкого трения в демпферах 11.

Устройство первого гибкого этажа. 1 с минимально возможной жесткостью обеспечивает виброизоляционный эффект, а настройка верхнего гибкого этажа 5 на частоту здания без последнего этажа 5 обеспечивает гашение колебаний на резонансной частоте здания, при этом нижний и верхний гибкие этажи снабжены одновременно жесткими связями 9 в виде предварительно напряженных тросов с натяжными муфтами 10 и ограничителями 11 и 12 колебаний для ограничения амплитуд колебаний при узкополосных воздействиях, что обеспечивает вывод системы из резонансного режима и снижает сейсмическую нагрузку.

Формула изобретения

Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее плиту фундамента, пространственно жесткие этажи и два выполненных со стойками и связями в виде тросов гибких этажа, один из которых размещен на плите фундамента, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости за счет уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях, другой гибкий этаж размещен на перекрытии верхнего жесткого этажа, причем связи в обоих гибких

З0 этажах предварительно напряжены, снабжены натяжными муфтами и ограничителями колебаний и установлены перекрестно диагонально между стойками по внутренним взаимно перпендикулярным осям угловых ячеек, при этом ограничители колебаний выполнены в нижнем гибком этаже тросовыми, а в верхнем гибком этаже в виде демпфера с вязким сопротивлением, причем жесткость верхнего гибкого этажа определена из соотношения

40 4л т к= т о где К вЂ” жесткость верхнего гибкого этажа;

m масса верхнего этажа;

То †пери собственных колебаний здания без последнего этажа.

1507943

A-А

Фиг.2

1507943

Б-Б

73

Составитель Г. Ив анова

Редактор Е. Конча Тех ред И. Верее Корректор Э. Лончаков а

Заказ 5462 37 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О1